Un equipo de físicos ha logrado un avance significativo en el campo de la física de partículas al conseguir atrapar y mantener suspendido un único positrón, la antipartícula del electrón, durante meses. Este logro, publicado en la revista Physical Review Letters, permite estudiar la antimateria en condiciones de aislamiento absoluto, evitando su aniquilación inmediata al contacto con la materia ordinaria.
Aunque en 2023 se logró medir el factor g del electrón con una precisión de 0,13 partes por billón, la comparación directa con el positrón no se había actualizado desde 1987. Con este nuevo sistema de aislamiento, los investigadores esperan mejorar la precisión de la medida del momento magnético del positrón en unas 30 veces, lo que podría revelar hallazgos fundamentales sobre la estructura de la realidad.
Un ciclotrón cuántico para la antimateria
El experimento, liderado por Gerald Gabrielse, utiliza un dispositivo denominado ciclotrón cuántico. El proceso comienza con una fuente radiactiva de sodio-22 que dispara positrones con alta energía. Para atraparlos, el equipo debe enfriar estas partículas hasta los 300 milikelvin, una temperatura extremadamente cercana al cero absoluto. Posteriormente, el positrón se combina brevemente con un electrón para formar positronio, un átomo neutro que puede atravesar un orificio de 625 micrómetros hacia una trampa magnética donde es ionizado y aislado. El proceso de carga es minucioso, requiriendo entre 8 y 11 horas para asegurar una sola partícula. Una vez capturado, el positrón permanece estable, permitiendo a los científicos realizar mediciones de alta precisión sobre sus propiedades fundamentales, como su masa y su momento magnético.La búsqueda de una discrepancia fundamental
El objetivo principal de esta investigación es poner a prueba el Modelo Estándar de la física. Según la teoría, el Big Bang debió producir cantidades idénticas de materia y antimateria, pero el universo observable está compuesto mayoritariamente por materia. Los científicos buscan identificar una posible diferencia en el momento magnético o la masa entre el electrón y el positrón que explique esta asimetría.
Aunque en 2023 se logró medir el factor g del electrón con una precisión de 0,13 partes por billón, la comparación directa con el positrón no se había actualizado desde 1987. Con este nuevo sistema de aislamiento, los investigadores esperan mejorar la precisión de la medida del momento magnético del positrón en unas 30 veces, lo que podría revelar hallazgos fundamentales sobre la estructura de la realidad.
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